Люминесцентные и фотокаталитические свойства наноколлоидов сульфида кадмия

• Автор: Бавыкин, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 153 с.

Оглавление
Список обозначений и сокращений
Введение
Глава I Литературный обзор
1. Квантово-размерный эффект. Теоретические расчеты
1.1 “Частица в ящике” - приближение эффективных масс
1.2 МО кластера, рассчитанные квантово-химическими методами
2. Эффект размерного квантования - его экспериментальное наблюдение
2.1 Оптические свойства нанополупроводников
2.2 Термодинамические свойства нанополупроводников
3. Нанополупроводники смешанного состава
4. Приготовление квантово-размерных частиц
4.1 Приготовление коллоидов
4.2 Синтез полупроводниковых наночастиц смешанного состава
5. Фотохимические реакции на ультрадисперсных полупроводниковых частицах
Глава П Экспериментальная часть
1. Реактивы и материалы
2. Методика приготовления коллоидов
2.1 Коллоиды с избытком сульфид ионов
2.2 Коллоиды с избытком ионов кадмия
2.3 Коллоиды Сс18/Мех8 получаемые вытеснением ионов кадмия из его сульфида ионами переходных металлов
3. Использованные физические методы исследования
Глава Ш Синтез ультрадисперсного СсШ с частицами варьируемого размера
1. Термодинамический расчёт равновесного размера коллоидных частиц СсРЗ в присутствии комплексонов кадмия
2. Экспериментальные закономерности синтеза коллоидов Сей
разного размера (сравнение с термодинамическими расчётами)
2.1 Выводы
3. Растворение О-СсРЗ в Па2ЭДТА
3.1 Влияние концентраций комплексона, сульфида натрия и начальной концентрации сульфида кадмия на начальную скорость растворения маленьких (роста больших) частиц СсРЗ
3.2 Влияние ПАВ на кинетику растворения и роста коллоидных частиц сульфида кадмия
4. Синтез коллоидов СсРЗ/Ме,

5. Заключение

Глава IV Люминесцентные свойства коллоидного Сей и Сей/Сий
1. Спектры люминесценции СЬколлоидов Сей
2. Тушение люминесценции коллоидного Сей
2.1 Закономерности тушения люминесценции коллоидного Сей бикатионом метилвиологена
3. Влияние поверхностных свойств ультрадисперсного СсЙ и Сей/Сихв на закономерности тушения люминесценции
3.1 Особенности тушения люминесценции коллоидного Сей тушителями различной природы
3.2 Влияние заряда поверхности коллоидного Сей на эффективность тушения его люминесценции тушителями различной природы
3.3 Тушение люминесценции смешанных коллоидов вида Сей/Сий
4. Заключение
Г лава V Особенности релаксации фотовозбужденных состояний ультрадисперсного Сей в фотохимических реакциях
1. Особенности релаксации фотообесцвечивания коллоидного Сей
2. Фотовосстановление МУ и РШ[2 на коллоидном Сей
Основные выводы
Литература

Список обозначений и сокращений
1. ПАВ - поверхностно активное вещество
2. К4 - константа устойчивости комплекса СбЬ по первой ступени (М'1)
3. КаЙ5 - константа адсорбции на поверхности Сс18 (М'1)
4. ПР - произведение растворимости
5.о- избыточная поверхностная энергия (Дж/м2)
6. Ег - ширина запрещенной зоны (еУ)
7. МО - молекулярные орбитали
8. М - моль на литр (концентрация)
9. 21*. - размер коллоидной частицы (диаметр) (А)
10. ПВП - поливинилпирролидон
-сн2—СН

11. ПАК - полиакриловая кислота
12. ДСН - додецилсульфат натрия
13. ПА А - полиакриламид
14. ВУ - циклобутилвиологен
СН2 СН
соон
С12Н25804Ка
СН2 СН—
CONH2 ''п
15. МУ - метилвиологена дихлорид
16. ФЕН - фенантролин

N СН-
Глава I Литературный обзор
Еще одним из оригинальных способов получения высокодисперсных

коллоидов из крупных частиц является предложенный авторами метод получения монодисперсного CdS размерно-селективной фотокоррозией. Действительно, крупные частицы CdS поглощают свет в видимой части спектра, в то время как мелкие частицы не поглощают в силу квантоворазмерного эффекта. При достаточно сильном облучении светом определенной волны, когда поглощают только крупные частицы в насыщенном кислородом растворе, будет происходить селективная фотокоррозия крупных частиц CdS, при этом, их размер будет уменьшаться.
Выращивание мелких коллоидов обычно осуществляют, используя какую-либо химическую реакцию продуктом, которой являются необходимые коллоидные частицы. Размер получающейся коллоидной частицы можно контролировать различными способами.
1. Добавлением в процессе синтеза различных ПАВ ((NaP03)6, Si02, Nafion, различные растворимые полимеры с невысоким молекулярным весом), которые препятствуют агломерации частиц.
2.Добавлением в процессе синтеза различных веществ образующих с одним из компонентов составляющий коллоидную частицу слабосвязанные соединения или хорошо адсорбирующихся на поверхности получаемой коллоидной частицы (серосодержащие органические соединения101: меркаптоэтанол102, тиоглицерин103, меркаптопропионовая кислота при синтезе CdS).
3. Синтезом частиц в мицеллах104, Лэнгмюр-Блоджетовских пленках и в везикулах,105106 когда размер частиц может быть ограничен размерами мицелл, пленок и везикул соответственно.
4. Методом контролируемой генерации одного из реагентов. Например, при синтезе CdS ионы Cd2+ можно генерировать анодным

окислением Cd. При синтезе Agi ионы Г можно получать из йодистого

метилена импульсным радиолизом раствора.